Microscopie électronique à transmission filtrée en énergie - Energy filtered transmission electron microscopy
La microscopie électronique à transmission filtrée en énergie ( EFTEM ) est une technique utilisée en microscopie électronique à transmission , dans laquelle seuls des électrons d'énergies cinétiques particulières sont utilisés pour former l'image ou le diagramme de diffraction. La technique peut être utilisée pour faciliter l'analyse chimique de l'échantillon en conjonction avec des techniques complémentaires telles que la cristallographie électronique.
Principe
Si un échantillon très fin est éclairé par un faisceau d'électrons à haute énergie, la majorité des électrons passeront sans entrave à travers l'échantillon mais certains interagiront avec l'échantillon, étant diffusés élastiquement ou inélastiquement ( diffusion de phonons, diffusion de plasmon ou coque interne ionisation ). La diffusion inélastique entraîne à la fois une perte d'énergie et un changement de quantité de mouvement, ce qui, dans le cas d'une ionisation de la coque interne, est caractéristique de l'élément dans l'échantillon.
Si le faisceau d'électrons émergeant de l'échantillon passe à travers un prisme magnétique, la trajectoire de vol des électrons variera en fonction de leur énergie. Cette technique est utilisée pour former des spectres en spectroscopie de perte d'énergie électronique (EELS), mais il est également possible de placer une fente réglable pour ne laisser passer que des électrons avec une certaine plage d'énergie et de reformer une image à l'aide de ces électrons sur un détecteur.
La fente d'énergie peut être ajustée de manière à ne laisser passer que des électrons n'ayant pas perdu d'énergie pour former l'image. Cela empêche la diffusion inélastique de contribuer à l'image et produit donc une image à contraste amélioré.
L'ajustement de la fente pour n'autoriser que les électrons qui ont perdu une quantité spécifique d'énergie peut être utilisé pour obtenir des images sensibles au niveau élémentaire. Comme le signal d'ionisation est souvent significativement plus petit que le signal de fond, il est normalement nécessaire d'obtenir plus d'une image à des énergies variables pour supprimer l'effet de fond. La méthode la plus simple est connue sous le nom de technique du taux de saut , où une image enregistrée à l'aide d'électrons à l'énergie du maximum du pic d'absorption causé par une ionisation de la coque interne particulière est divisée par une image enregistrée juste avant l'énergie d'ionisation. Il est souvent nécessaire de croiser les images pour compenser la dérive relative de l'échantillon entre les deux images.
Des cartes élémentaires améliorées peuvent être obtenues en prenant une série d'images, permettant une analyse quantitative et une précision améliorée de la cartographie lorsque plus d'un élément est impliqué. En prenant une série d'images, il est également possible d'extraire le profil EELS de caractéristiques particulières.
Voir également
Lectures complémentaires
- Williams DB, Carter CB (1996). Microscopie électronique à transmission: un manuel pour la science des matériaux . Kluwer Academic / Plenum Publishers. ISBN 0-306-45324-X .
- Channing. C. Ahn (éd.) (2004). Spectrométrie de perte d'énergie électronique de transmission en science des matériaux et EELS ATLAS . Wiley-VHC. ISBN 3-527-40565-8 . CS1 maint: texte supplémentaire: liste des auteurs ( lien )
- F. Hofer, P. Warbichler et W. Grogger, Imagerie des précipités nanométriques dans les solides par imagerie spectroscopique électronique , Ultramicroscopy, volume 59, numéros 1-4, juillet 1995, pages 15-31.